寫給工程師的密碼學

在當今幾乎透明的數位世界中，密碼學已經成為日常生活中不可或缺的一部分。
 
本書首先介紹了密碼學的數學基礎和通信系統的基本概念，為後面深入介紹密碼學內容打下基礎。然後根據密碼學的發展，循序漸進地介紹了古典私密金鑰密碼的基本思想和工作模式以及安全加密的理論邊界，現代私密金鑰密碼體制（如DES、AES、Pohlig-Hellman指數密碼等）的工作模式，公開金鑰密碼體制（如RSA、Rabin、El-Gamal密碼體制等）的基本概念和工作模式，以及利用公開金鑰密碼體制生成消息摘要和數位簽章的技術。最後補充了有關密碼學問題中需要用到的素性核對總和偽亂數產生方法。
 
全書邏輯清晰，對密碼學的發展歷程描述完整，內容難度由淺至深，其中提供的示例便於讀者實際操作，非常適合資訊化工程技術和密碼學方向的研究人員閱讀，也適合作為高等學校相關專業本科生、研究生的密碼學通識教材。

譯者序
前言
第1章數論和概率論基礎1
1.1歐幾裡得算術基本定理1
1.1.1帶餘除法2
1.1.2素數8
1.2概率論的基本概念14
1.2.1概率空間14
1.2.2條件概率16

第2章通信系統的安全19
2.1字元集和字母表20
2.2數位消息24
2.2.1編碼消息25
2.2.2分組和可變長度編碼29
2.3技術資訊系統的安全31
2.3.1安全目標31
2.3.2密碼系統35
2.4古典密碼體制37
2.5密碼的功能44
2.5.1加密45
2.5.2消息摘要48
2.5.3簽名生成51
2.5.4金鑰管理和偽亂數
生成器52
2.6密碼分析53

第3章代數基礎57
3.1代數結構57
3.1.1群、環和域58
3.1.2子群70
3.2互素剩餘類75
3.2.1群與環同態75
3.2.2擴展歐幾裡得演算法81
3.2.3中國剩餘定理91

第4章古典私密金鑰密碼104
4.1置換105
4.2區塊編碼器109
4.2.1線性映射與矩陣110
4.2.2仿射區塊編碼器115
4.2.3仿射區塊編碼器的分析120
4.3區塊編碼器的工作模式124
4.3.1ECB工作模式125
4.3.2CBC工作模式126
4.3.3CFB工作模式128
4.3.4OFB工作模式129
4.3.5CTR工作模式131

第5章安全加密的理論邊界133
5.1條件期望134
5.2資訊理論137
5.2.1信息增益141
5.2.2交互信息量145
5.2.3完善保密性和專享解距離146
5.3嚴格雪崩準則154

第6章現代私密金鑰密碼158
6.1Feistel密碼160
6.2資料加密標準161
6.3AES：代換置換網路166
6.3.1有限域的構造166
6.3.2AES的組成183
6.4PohligHellman指數密碼198

第7章公開金鑰密碼體制的組成202
7.1公開金鑰分發203
7.1.1Merkle謎題203
7.1.2DiffieHellman金鑰協商206
7.1.3身份認證和金鑰建立209
7.2單向函數211
7.2.1離散指數和對數212
7.2.2模n的平方和平方根219
7.2.3素數冪乘及其因式分解229
7.2.4二進位子集和問題238
7.3公開金鑰密碼體制中的單向陷門函數240

第8章公開金鑰密碼242
8.1MerkleHellman背包密碼體制243
8.2Rabin密碼體制250
8.3RSA密碼體制255
8.4ElGamal密碼體制260
8.5橢圓曲線密碼體制265

第9章消息摘要281
9.1消息檢測碼282
9.2消息認證碼293
9.3基於雜湊函數的消息認證碼295

第10章數位簽章297
10.1簽名生成類型298
10.2基於RSA的數位簽章299
10.3基於ElGamal的數位簽章300
10.4數位簽章標準304

第11章素性核對總和偽亂數308
11.1素性檢驗310
11.2費馬檢驗310
11.3Miller-Rabin素性檢驗312
11.4偽亂數發生器314
11.4.1線性同餘發生器315
11.4.2Blum-Blum-Shub發生器316
參考文獻322